Mise au point de formulations antimicrobiennes et application pour la viande fraîche et transformée

Foudjing, Gildas Gaelle Domguia (2022). Mise au point de formulations antimicrobiennes et application pour la viande fraîche et transformée Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en Microbiologie Appliquée.

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Résumé

Cette étude visait à développer des formulations antimicrobiennes à base d'huiles essentielles (HE) et de bactériocine pour prolonger la durée de conservation des produits carnés. Dans un premier temps, l'optimisation de la production de bactériocines par les bactéries lactiques présentes dans deux ferments commerciaux (ferments FLC et MnF) a été réalisée en variant les conditions de culture de ces bactéries, et l’activité antimicrobienne des bactériocines a été mesurée par la méthode de diffusion des puits. Les résultats ont montré que la production de bactériocine par les bactéries lactiques du ferment FLC était améliorée dans le bouillon MRS contenant du mannose et de l'extrait de levure, avec un pH initial de 5 dans une fermentation conduite à 28 ℃ et l'activité était de 2044,44 UA/mL. L'activité antimicrobienne des bactéries lactiques du ferment MnF a été améliorée avec de la peptone de pois ajoutée au milieu MRS avec un pH initial de 6,5 dans une fermentation conduite à 24 ℃ et l'activité était de 188,89 UA/mL. La CMI des bactériocines du ferment FLC et d'autres composés dont l'extrait de citron, la formulation méditerranéenne, et les huiles essentielles de thym, Cinnamon tamala et Cinnamon zeylanicum a ensuite été déterminée par le test de microdilution sur des bactéries pathogènes et détérioration de la viande. La méthode du damier a par la suite été utilisée pour évaluer l'effet combiné de ces antimicrobiens. Les résultats ont montré que l'extrait de citron, la formulation méditerranéenne, les HE de thym, Cinnamon tamala et Cinnamon zeylanicum ont inhibé la croissance des bactéries testées à des concentrations comprises entre 20 et 5 000 ppm ; sauf Pseudomonas aeruginosa, qui n'a pas été inhibé par le thym. La bactériocine du ferment FLC a montré une activité entre 10000 et 80000 ppm contre les bactéries G+ sauf Lactobacillus sakei mais n'a eu aucun effet sur les bactéries G- sauf Pseudomonas aeruginosa. La combinaison des antimicrobiens bactériocine/Cinnamon tamala/Cinnamon zeylanicum ou Cinnamon tamala/Cinnamon zeylanicum ou thym/formulation méditerranéenne/extrait de citron a eu un effet synergique ou additif sur toutes les bactéries; mais la combinaison antimicrobienne bactériocine/thym/formulation méditerranéenne/extrait de citron n'a montré aucune interaction sur les bactéries E. coli O157 : H7 380-94, E. coli O157 : H7 RM1239, E. coli O157 : H7 RM1931, S. Typhimurium 1344 et S. enterica. Afin de protéger l'efficacité et assurer une libération contrôlée des formulations antimicrobiennes, l’encapsulation dans la gélatine de ces derniers a été envisagée. L'encapsulation dans la gélatine a maintenu plus longtemps la disponibilité en antimicrobiens durant le stockage, comparativement aux antimicrobiens libres. L'utilisation de formulations antimicrobiennes encapsulées a permis de maintenir des concentrations de TBARS plus faibles, de réduire la détérioration de la couleur et de prolonger de 2 jours la durée de conservation des boulettes de viande en termes d'analyse microbienne par rapport au contrôle et aux échantillons avec des antimicrobiens libres.

This study aimed to develop antimicrobial formulations based on essential oils (EOs) and bacteriocin to extend the shelf life of meat products. Initially, the optimization of the production of bacteriocins by the lactic acid bacteria present in two commercial ferments (FLC and MnF ferments) was carried out by varying the culture conditions of these bacteria, and the antimicrobial activity of the bacteriocins was measured by the well diffusion method. The results showed that the bacteriocin production by lactic acid bacteria of the FLC ferment was improved in MRS broth containing mannose and yeast extract, with initial pH of 5 in a fermentation conducted at 28 ℃ and the activity was 2044.44 UA/mL. The antimicrobial activity of lactic acid bacteria of MnF ferment was improved with MRS medium containing pea peptone with initial pH of 6.5 in a fermentation conducted at 24 ℃ and the activity was 188.89 UA/mL. The MIC of the bacteriocins of the FLC ferment as well as for other compounds including the citrus extract, the Mediterranean formulation, and the essential oils of thyme, Cinnamon tamala and Cinnamon zeylanicum was then determined by the microdilution test on a set of pathogenic and spoilage bacteria of the meat. The checkerboard method was then used to assess the combined effect of these antimicrobials. The results showed that the citrus extract, Mediterranean formulation, Cinnamon tamala, Cinnamon zeylanicum, and thyme EOs inhibited the growth of the bacteria tested at concentrations between 20 and 5000 ppm; except Pseudomonas aeruginosa, which was not inhibited with thyme. The bacteriocin of the FLC ferment showed activity between 10,000 and 80,000 ppm against G+ bacteria except Lactobacillus sakei but had no effect on G- bacteria except Pseudomonas aeruginosa. The combination of the antimicrobials bacteriocin/cinnamon tamala/cinnamon zeylanicum or cinnamon tamala/cinnamon Zeylanicum or thyme/Mediterranean formulation/citrus extract had a synergistic or additive effect on all bacteria; but the combination of bacteriocin / thyme/Mediterranean formulation/citrus extract antimicrobials did not show any interaction on E. coli O157: H7 380-94, E. coli O157: H7 RM1239, E. coli O157: H7 RM1931, S. Typhimurium 1344 and S. enterica. In order to protect the efficacy and ensure a controlled release of the antimicrobial formulations, the encapsulation in gelatin of the latter has been considered. Gelatin encapsulation maintained the available antimicrobials content to greater extent during storage compared to free antimicrobials. The use of encapsulated antimicrobial formulations kept lower TBARS concentrations, reduced color deterioration and prolonged by 2 days the shelf life of meatballs in terms of microbial analysis compared to the control and samples with free antimicrobials.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Lacroix, Monique
Mots-clés libres:	bactéries lactiques; paramètres de croissance; bio-conservateurs; encapsulation; durée de vie; évaluation sensorielle; produits carnés; lactic acid bacteria; growth parameters; bio-preservatives; shelf life; sensorial evaluation; meat products
Centre:	Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt:	02 juill. 2024 13:56
Dernière modification:	02 juill. 2024 13:56
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/15737

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